Życie

Różnice między bakteriami i wirusami

Różnice między bakteriami i wirusami

Bakterie i wirusy to mikroskopijne organizmy, które mogą powodować choroby u ludzi. Chociaż te drobnoustroje mogą mieć pewne cechy wspólne, są one również bardzo różne. Bakterie są zwykle znacznie większe niż wirusy i można je oglądać pod mikroskopem świetlnym. Wirusy są około 1000 razy mniejsze niż bakterie i są widoczne pod mikroskopem elektronowym. Bakterie są organizmami jednokomórkowymi, które rozmnażają się bezpłciowo niezależnie od innych organizmów. Wirusy wymagają pomocy żywej komórki, aby się rozmnażać.

Gdzie są znalezione

  • Bakteria: Bakterie żyją prawie wszędzie, w tym w obrębie innych organizmów, na innych organizmach i na powierzchniach nieorganicznych. Infekują organizmy eukariotyczne, takie jak zwierzęta, rośliny i grzyby. Niektóre bakterie są uważane za ekstremofile i mogą przetrwać w wyjątkowo trudnych warunkach, takich jak otwory hydrotermalne oraz w żołądkach zwierząt i ludzi.
  • Wirusy: Podobnie jak bakterie, wirusy można znaleźć w prawie każdym środowisku. Są to patogeny, które infekują organizmy prokariotyczne i eukariotyczne, w tym zwierzęta, rośliny, bakterie i archeany. Wirusy infekujące ekstremofile, takie jak archeowcy, mają adaptacje genetyczne, które pozwalają im przetrwać trudne warunki środowiskowe (otwory wentylacyjne hydrotermalne, wody siarkowe itp.). Wirusy mogą utrzymywać się na powierzchniach i obiektach, z których korzystamy codziennie przez różny czas (od sekund do lat), w zależności od rodzaju wirusa.

Struktura bakteryjna i wirusowa

  • Bakteria: Bakterie to komórki prokariotyczne, które wykazują wszystkie cechy żywych organizmów. Komórki bakteryjne zawierają organelle i DNA zanurzone w cytoplazmie i otoczone ścianą komórkową. Organelle te pełnią istotne funkcje, które umożliwiają bakteriom pozyskiwanie energii ze środowiska i rozmnażanie się.
  • Wirusy: Wirusy nie są uważane za komórki, ale istnieją jako cząsteczki kwasu nukleinowego (DNA lub RNA) zamknięte w otoczce białka. Niektóre wirusy mają dodatkową błonę zwaną otoczką złożoną z fosfolipidów i białek uzyskanych z błony komórkowej wcześniej zainfekowanej komórki gospodarza. Ta koperta pomaga wirusowi wejść do nowej komórki przez fuzję z błoną komórkową i pomaga jej wyjść przez pączkowanie. wirusy bezotoczkowe zazwyczaj wchodzą do komórki przez endocytozę i wychodzą przez egzocytozę lub lizę komórek.
    Znane również jako wiriony, cząsteczki wirusa istnieją gdzieś pomiędzy organizmami żywymi i nieożywionymi. Chociaż zawierają materiał genetyczny, nie mają ściany komórkowej ani organelli niezbędnych do produkcji i reprodukcji energii. Wirusy polegają wyłącznie na hoście na replikacji.

Rozmiar i kształt

  • Bakteria: Bakterie można znaleźć w różnych kształtach i rozmiarach. Typowe kształty komórek bakteryjnych obejmują ziarniaki (sferyczne), pałeczki (w kształcie pręta), spirale i vibrio. Bakterie zwykle mają średnicę od 200-1000 nanometrów (nanometr to 1 miliardowa część metra). Największe komórki bakteryjne są widoczne gołym okiem. Uważany za największe na świecie bakterie, Thiomargarita namibiensis może osiągnąć średnicę do 750 000 nanometrów (0,75 milimetra).
  • Wirusy: Wielkość i kształt wirusów zależy od ilości kwasu nukleinowego i zawartych w nich białek. Wirusy zazwyczaj mają kapsydy kuliste (wielościenne), pręcikowe lub spiralne. Niektóre wirusy, takie jak bakteriofagi, mają złożone kształty, które obejmują dodanie ogona białkowego przymocowanego do kapsydu z włóknami ogona rozciągającymi się od ogona. Wirusy są znacznie mniejsze niż bakterie. Zazwyczaj mają one rozmiar od 20 do 400 nanometrów. Największe znane wirusy, pandorawirusy, mają około 1000 nanometrów lub pełny mikrometr.

Jak się rozmnażają

  • Bakteria: Bakterie zwykle rozmnażają się bezpłciowo w procesie znanym jako rozszczepienie binarne. W tym procesie pojedyncza komórka replikuje się i dzieli na dwie identyczne komórki potomne. W odpowiednich warunkach bakterie mogą doświadczać wykładniczego wzrostu.
  • Wirusy: W przeciwieństwie do bakterii wirusy mogą się replikować tylko za pomocą komórki gospodarza. Ponieważ wirusy nie mają organelli niezbędnych do rozmnażania składników wirusowych, muszą wykorzystywać organelle komórki gospodarza do replikacji. W replikacji wirusa wirus wstrzykuje swój materiał genetyczny (DNA lub RNA) do komórki. Geny wirusowe są replikowane i zawierają instrukcje dotyczące budowy składników wirusowych. Po zmontowaniu składników i dojrzewaniu nowo powstałych wirusów otwierają one komórkę i przenoszą się na inne komórki.

Choroby wywoływane przez bakterie i wirusy

  • Bakteria: Podczas gdy większość bakterii jest nieszkodliwa, a niektóre są nawet korzystne dla ludzi, inne bakterie mogą powodować choroby. Bakterie chorobotwórcze wywołujące chorobę wytwarzają toksyny, które niszczą komórki. Mogą powodować zatrucie pokarmowe i inne poważne choroby, w tym zapalenie opon mózgowych, zapalenie płuc i gruźlicę. Infekcje bakteryjne można leczyć antybiotykami, które są bardzo skuteczne w zabijaniu bakterii. Jednak z powodu nadmiernego stosowania antybiotyków niektóre bakterie (E. coli i MRSA) uzyskały oporność na nie. Niektóre stały się nawet znane jako superbakterie, ponieważ uzyskały oporność na wiele antybiotyków. Szczepionki są również przydatne w zapobieganiu rozprzestrzenianiu się chorób bakteryjnych. Najlepszym sposobem ochrony przed bakteriami i innymi zarazkami jest częste właściwe mycie i suszenie rąk.
  • Wirusy: Wirusy są patogenami, które powodują szereg chorób, w tym ospę wietrzną, grypę, wściekliznę, chorobę Ebola, chorobę Zika i HIV / AIDS. Wirusy mogą powodować trwałe infekcje, w których stają się uśpione i mogą zostać ponownie aktywowane w późniejszym czasie. Niektóre wirusy mogą powodować zmiany w komórkach gospodarza, które powodują rozwój raka. Te wirusy raka powodują raka, taki jak rak wątroby, rak szyjki macicy i chłoniak Burkitta. Antybiotyki nie działają przeciwko wirusom. Leczenie infekcji wirusowych zazwyczaj obejmuje leki, które leczą objawy infekcji, a nie samego wirusa. Leki przeciwwirusowe są stosowane w leczeniu niektórych rodzajów infekcji wirusowych. Zazwyczaj układ odpornościowy gospodarza jest wykorzystywany do zwalczania wirusów. Szczepionki można również stosować w celu zapobiegania infekcjom wirusowym.

Tabela różnic między bakteriami i wirusami

BakteriaWirusy
Typ komórkiKomórki prokariotyczneBezkomórkowy (nie komórki)
Rozmiar200-1000 nanometrów20–400 nanometrów
StrukturaOrganelle i DNA w ścianie komórkowejDNA lub RNA w obrębie kapsydu, niektóre mają błonę otoczkową
Komórki infekująZwierzęta, rośliny, grzybyZwierzęta, rośliny, pierwotniaki, grzyby, bakterie, archeony
ReprodukcjaBinarne rozczepieniePolegaj na komórce gospodarza
Przykłady

E coli, Salmonella, Listeria, Mycobacteria, Staphylococcus, Bacillus anthracis

Wirusy grypy, wirusy ospy wietrznej, HIV, wirus polio, wirus Ebola
Przyczyny choróbGruźlica, Zatrucie pokarmowe, Choroba odżywiania się, Zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych typu meningokokowego, WąglikOspa wietrzna, polio, grypa, odra, wścieklizna, AIDS
LeczenieAntybiotykiLeki przeciwwirusowe